CN218178941U - 一种整体式烟气煤气换热器调温隔板装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，包括空气预热器和烟气煤气换热器，第二烟道的出口通过电动风门连通有第三烟道并形成两条独立的烟气支路，烟气通道通过中间隔板形成两个独立的烟气通路；其中，操作者通过调控电动风门的开闭，控制烟气煤气换热器内运行的烟气通路数量，调整烟气通道在锅炉低负荷时的烟速，实现锅炉和装置的运行稳定。本实用新型提高了烟气煤气换热器内的单侧烟速和热管换热系数，在保证烟气煤气换热效果的同时，控制低负荷运行工况下换热器的烟气侧温度远离烟气露点温度，实现了锅炉的稳定运行，避免了烟气煤气换热器内热管的低温腐蚀，且结构简单，操作容易。

Description

一种整体式烟气煤气换热器调温隔板装置

技术领域

本实用新型属于燃气锅炉技术领域，具体涉及一种整体式烟气煤气换热器调温隔板装置。

背景技术

目前，燃气锅炉普遍采用整体式烟气煤气换热器，热管垂直布置在烟气煤气换热器壳体内，热烟气冲刷下部烟气侧热管表面，冷煤气冲刷上部煤气侧热管表面，热管内介质在下部受热段吸热，在上部放热段放热，保证烟气和煤气的换热效果良好。

在锅炉以100％最大连续蒸发量工况运行时，烟气煤气换热器烟气进出口温度为210/145℃，高炉煤气进出口温度为40/152℃，然而位于锅炉尾部烟道的烟气煤气换热器，通常是含有水蒸汽和硫酸蒸汽的低温烟气区域，工作条件恶劣，尤其是在实际运行工况掺烧、煤气负荷变动大时，部分锅炉往往都处于低负荷运行工况，即以40％～60％锅炉最大连续蒸发量运行，工况更恶劣时会使排烟温度大部分时间处于烟气露点温度以下，导致烟气煤气换热器翅片管堵塞和腐蚀，影响烟气煤气换热器的使用寿命和锅炉安全运行，严重时会导致煤气无法通过热管而导致锅炉没有燃料来源而停炉。

现有通过烟气旁路调温的烟气煤气换热装置，申请号为CN202110498308.3的中国发明专利公开了一种利用烟气旁路隔离换热的自动调温系统，通过利用高温锅炉烟气有选择地对通入磨煤机的热一次风进行部分加热，并通过调整烟气支烟道的烟气量和换热管的换热量，从而有效对磨煤机进口热一次风温度进行精确控制，同时也可提高并调整SCR入口烟温，但该装置将空预器预热的热一次风分成并联的换热送风管和热一次风支管，利用热一次风支管和连接风机的冷风管对换热送风管最终送出的通煤热一次风进行温度调节，调节过程中能用于混风的空间只有磨煤机以及输送煤粉和热风的一次风粉管道，需要多次开闭多个不同位置的电动风门来调试调温功能，操作繁琐，且结构复杂，各结构相互影响的干扰因素较多，调节效果难以预测。

因此，亟需能够控制低负荷运行工况时烟气煤气换热器内的烟气温度不低于烟气露点温度、无需额外的冷源或热源、结构简单操作简便的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，以解决现有烟气煤气换热装置存在的在低负荷运行工况下锅炉烟气温度低而导致烟气煤气换热器热管低温腐蚀、堵塞、设备故障、甚至燃料没法供应导致停炉，调温操作繁琐，结构复杂，调温效果难以预测等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，包括空气预热器和烟气煤气换热器，所述空气预热器的进口通过第一烟道连通有锅炉，所述空气预热器的出口连接有第二烟道，所述第二烟道的出口通过电动风门连通有第三烟道并形成两条独立的烟气支路，所述烟气煤气换热器包括相互隔离的煤气通道和烟气通道，所述烟气通道通过中间隔板分成两个独立的烟气通路，每个所述烟气通路的入口连通一个第三烟道的出口，所述烟气通道的出口通过第四烟道连通有烟囱；

其中，操作者通过调控电动风门的开闭，控制烟气煤气换热器内运行的烟气通路数量，调整烟气通道在锅炉低负荷时的烟速，实现锅炉和装置的运行稳定。

在一些实施例中，所述中间隔板垂直安装于所述烟气煤气换热器的壳体上并对所述壳体提供支撑。

进一步的，在一些实施例中，所述第三烟道的数量为两个，两个所述第三烟道之间不连通，所述第三烟道内设置有气体流速传感器。

进一步的，在一些实施例中，所述烟气通道和煤气通道的入口和出口以及所述电动风门上均设置有温度传感器。

进一步的，在一些实施例中，两个所述烟气通路的流通截面相同。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、通过在空气预热器与烟气煤气换热器之间设置两条烟气支路，在烟气煤气换热器内设置与烟气支路一一对应的两个烟气通路，利用电动风门控制多条烟气支路的启闭，使装置以调节换热器内烟气通道运行数量的方式，提高了换热器内的单侧烟速和热管换热系数，在保证烟气煤气换热效果的同时，控制低负荷运行工况下换热器的烟气温度远离烟气露点温度，实现了锅炉的稳定运行，避免了换热器内热管的低温腐蚀，延长了换热器的使用寿命，且结构简单，操作容易。

2、通过设置一一对应的第三烟道、电动风门和烟气通路，配合相互连通的第二烟道作为烟气量集中机构，利用电动风门控制烟气支路的启闭，通过第二烟道和烟气支路之间的气压差，实现对换热器内单侧烟速和热管换热系数的提高，提升了操作者对整个调温过程的可控性，无需其他热源或冷源，降低了调温成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所提供的装置整体结构示意图。

其中，1、冷煤气管道；2、烟气煤气换热器；3、中间隔板；4、热煤气管道；5、第四烟道；6、第三烟道；7、电动风门；8、第二烟道；9、第一烟道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

一种整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，包括空气预热器和烟气煤气换热器2，空气预热器的进口通过第一烟道9连通有锅炉，空气预热器的出口连接有相互连通的第二烟道8，第二烟道8的出口通过电动风门7连通有第三烟道并形成多条独立的烟气支路，烟气煤气换热器2包括烟气煤气换热器煤气通道壳体、烟气煤气换热器烟气通道壳体，以及热管，烟气煤气换热器烟气通道壳体内空间通过中间隔板3分成两个独立的烟气通道，每个烟气通路的入口连通一个第三烟道的出口，烟气通道的出口通过第四烟道5连通有烟囱，烟气煤气换热器煤气通道壳体内的煤气通道的入口和出口分别连接冷煤气管道1和热煤气管道4；

其中，操作者通过调控电动风门7的开闭和开度，控制烟气煤气换热器2内运行的烟气通路数量，调整烟气通道在锅炉低负荷时的单侧烟速，实现锅炉的运行稳定。

在锅炉以40～100％最大连续蒸发量运行时，即在低负荷运行工况时，操作者通过打开少数电动风门7，关断剩余电动风门7，使烟气全部进入部分烟气通路中，增大这部分烟气通路内的烟速，使这部分热管换热系数提高，在煤气侧的放热量也同步增加，提高了换热效率，同时由于烟速提升，而参与换热的热管数量减少，部分热管运行时换热器吸热量略低于全部热管运行时的换热器吸热量，进而在烟气煤气换热器2入口烟温相同的情况下，烟气煤气换热器2吸热量减少，导致烟气煤气换热器2出口烟气温度有所提高，远离烟气露点温度。

在锅炉降负荷前，烟气煤气换热器烟气通道内的热管在145～210℃温度范围的烟气中吸热，关闭部分电动风门7后，电动风门7关闭的部分烟气通路不接触烟气，也不参与换热，避免了烟气中的硫酸蒸汽冷凝沉积在热管表面引发低温腐蚀，热管内工质将在煤气侧放热，随后缓慢降温至烟气煤气换热器煤气侧入口温度，进而这一部分热管内工质停止流转，有效避免了烟气侧低温腐蚀、不凝性气体的产生以及热管性能的恶化，延长了热管的工作寿命。

操作者通过切换电动风门7，使烟气煤气换热器2内两个烟气通路交替运行，可以防止热管的低温腐蚀和延长热管的使用寿命，在保证烟气、煤气阻力损失允许的前提下，提高了烟气通路内烟速烟速和热管换热系数，使烟气具有一定的自清灰能力，避免烟气煤气换热器2内的烟气通道阻塞造成停炉，保证了烟气煤气换热器2在低负荷工况时的工作效率，提高了机组运行稳定性和可靠性。

在一些优选的实施例中，中间隔板3垂直安装于烟气煤气换热器2烟气通道的壳体上，将烟气通道壳体内的空间，即烟气通道，分割成多个并列且独立的烟气通道，一个独立的烟气通道对应一条烟气支路，即对应一个电动风门7和一个第三烟道，操作者通过控制电动风门7的开闭即可控制烟气通路的通闭，当锅炉低负荷运行时，将有所下降的锅炉烟气尽可能集中于少数烟气支路中，对应烟气煤气换热器2中的少数烟气通路中，而烟气通路的减少即为运行热管的数量减少，换热器的吸热量减少，使烟气热管的出口烟温提高，远离烟气露点温度，避免烟气中的硫酸蒸汽冷凝沉积在热管表面引发低温腐蚀，其中两条烟气支路和两个烟气通路足以满足实际低负荷运行工况的正常运行，操作者也可根据实际情况适当添加烟气支路和烟气通路的数量。

在一些优选的实施例中，多个第三烟道之间不连通，第三烟道内设置有用于监测烟气支路内烟速的气体流速传感器，利用第二烟道8和第三烟道之间的容积差在两者之间产生气压差，将低负荷运行工况下的全部烟气集中于少数第三烟道中，使烟气支路至烟气通路的烟速提升，通过影响热管传热系数提高放热量和换热效率，保证锅炉在低负荷运行工况中的稳定运行。

在一些具体的扩展实施例中，烟气通道和煤气通道的入口和出口以及电动风门7上均设置有温度传感器，用于监测烟气煤气换热器2的入口烟温、出口烟温、入口煤温、出口煤温以及第二烟道内的实时烟温，有利于操作者进一步掌握换热情况。

在一种具体的扩展实施例中，中间隔板3的数量为一个，电动风门7、第三烟道和烟气通路的数量都为两个，两个烟气通路对称分布于中间隔板3的两侧且流通截面相同，如图1所示，中间隔板3垂直布置在烟气煤气换热器2烟气通道内中间位置，将烟气煤气换热器2热管完全隔开为两个独立烟气通路，即图1中所示的换热器第一烟气通道和换热器第二烟气通道，被隔开烟气通路的烟气量分别由电动风门7分别控制，且中间隔板3固定安装于烟气煤气换热器烟气通道壳体上并对壳体起到固定支撑作用，在锅炉低负荷工况运行下，第三烟道6内烟气流量较小，关闭一侧电动风门7，第三烟道6由两路烟气变为一路进入烟气煤气换热器2的一个烟气通路中，使烟气不会存在汇流时的扰动而影响换热效果，烟气流场更均匀，其中图1中仅显示了烟气煤气换热器2的烟气通道壳体部分和煤气通道壳体部分，未显示热管和烟气煤气换热器2的其他壳体部分，图中的烟气通道和中间隔板的设置仅表示中间隔板将烟气通道均匀分隔成两个独立的烟气通路，图中所显示的上、下、左、右等方向不表示中间隔板的实际设置方向，采用重力热管的换热器结构为本领域内常识，在此不做过多赘述。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，其特征在于，包括空气预热器和烟气煤气换热器，所述空气预热器的进口通过第一烟道连通有锅炉，所述空气预热器的出口连接有第二烟道，所述第二烟道的出口通过电动风门连通有第三烟道并形成两条独立的烟气支路，所述烟气煤气换热器包括相互隔离的煤气通道和烟气通道，所述烟气通道通过中间隔板分成两个独立的烟气通路，每个所述烟气通路的入口连通一个第三烟道的出口，所述烟气通道的出口通过第四烟道连通有烟囱；

其中，操作者通过调控电动风门的开闭，控制烟气煤气换热器内运行的烟气通路数量，调整烟气通道在锅炉低负荷时的烟速，实现锅炉和装置的运行稳定。

2.根据权利要求1所述整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，其特征在于，所述中间隔板垂直安装于所述烟气煤气换热器的壳体上并对所述壳体提供支撑。

3.根据权利要求1所述整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，其特征在于，所述第三烟道的数量为两个，两个所述第三烟道之间不连通，所述第三烟道内设置有气体流速传感器。

4.根据权利要求1所述整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，其特征在于，所述烟气通道和煤气通道的入口和出口以及所述电动风门上均设置有温度传感器。

5.根据权利要求1所述整体式烟气煤气换热器调温隔板装置，其特征在于，两个所述烟气通路的流通截面相同。

Images